發(fā)布時間：2021-12-21 18:37

　　在生產(chǎn)實踐中，表面處理工藝的方法和技術(shù)水平越來越占據(jù)重要地位。噴涂是一個典型的表面處理工藝，對于噴涂機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的研究越來越引起人們的重視，研究的核心是噴涂軌跡的生成與優(yōu)化模塊，其前提是工件表面CAD模型已知。而在實際的生產(chǎn)實踐中，往往會遇到未知曲面CAD模型的噴涂問題，在未知曲面情況下，關(guān)于機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的研究很少。因此，基于被動機(jī)器視覺技術(shù)，對于表面處理領(lǐng)域中未知曲面三維重建技術(shù)的研究，在理論和實踐中都具有重要的意義。本文在快速制造理念下，針對未知曲面噴涂離線編程的需求，面向噴涂領(lǐng)域，闡述了基于圖像的立體視覺理論，提出并實現(xiàn)了未知曲面三維模型重建算法，首先對已標(biāo)定圖像進(jìn)行校正，然后采用基于GPU硬件加速的并行信任傳播算法進(jìn)行深度圖的生成，實時獲取未知曲面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，從而獲取曲面的CAD模型。將基于圖像的立體視覺技術(shù)應(yīng)用于工程噴涂領(lǐng)域，其關(guān)健技術(shù)在于立體視覺，具體有幾個方面的因素：第一，攝像機(jī)的標(biāo)定精度，直接影響了后續(xù)的深度圖生成和三維空間距離的測量精度，在計算機(jī)視覺領(lǐng)域是一個較為關(guān)鍵的問題。第二，立體匹配的精度，在計算機(jī)視覺領(lǐng)域，立體匹配是被公認(rèn)為難度非常大的問題，其匹配...

【文章來源】： 蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞
插圖索引
表格索引
第1章 緒論
    1.1 課題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 視覺問題的相關(guān)理論與技術(shù)
        1.3.1 計算機(jī)視覺的進(jìn)展情況
        1.3.2 Marr的視覺計算理論
        1.3.3 機(jī)器視覺的應(yīng)用
    1.4 主要研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
第2章 立體視覺模型及其標(biāo)定
    2.1 攝像機(jī)模型
    2.2 雙目視覺原理
    2.3 攝像機(jī)標(biāo)定
        2.3.1 計算靶標(biāo)平面與其圖像平面之間的映射矩陣
        2.3.2 求解攝像機(jī)參數(shù)矩陣
    2.4 基于支持向量機(jī)的角點(diǎn)檢測算法
        2.4.1 支持向量機(jī)理論
        2.4.2 基于支持向量機(jī)的角點(diǎn)檢測方法
    2.5 單攝像機(jī)標(biāo)定實現(xiàn)及實驗
    2.6 立體標(biāo)定
    2.7 立體圖像對的校正
    2.8 本章小結(jié)
第3章 視覺問題的馬爾可夫隨機(jī)場模型及其解
    3.1 視覺問題的概率圖模型
    3.2 概率圖模型的定義
    3.3 無向圖
    3.4 有向圖
    3.5 馬爾可夫隨機(jī)場
        3.5.1 馬爾可夫隨機(jī)場的定義
        3.5.2 成對馬爾可夫圖
        3.5.3 Pearl算法
    3.6 視覺問題的馬爾可夫隨機(jī)場模型
        3.6.1 能量模型
        3.6.2 信任傳播算法
    3.7 基于CUDA的信任傳播算法
        3.7.1 CUDA編程模型
        3.7.2 并行BP算法
        3.7.3 結(jié)合圖像梯度和亮度的并行信任傳播算法
        3.7.4 實驗結(jié)果
    3.8 本章小結(jié)
第4章 最近鄰搜索的高效立體匹配
    4.1 前言
    4.2 多維相似性度量
    4.3 最近鄰搜索的立體匹配
    4.4 視差圖的精煉
    4.5 實驗結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第5章 基于圖像的工件曲面重建
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B 攻讀學(xué)位期間參加的學(xué)術(shù)項目
附錄C 雙目立體視覺系統(tǒng)實驗材料及結(jié)果
    C.1 立體視覺系統(tǒng)
    C.2 攝像機(jī)立體標(biāo)定結(jié)果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]面向自然二次曲面的噴涂機(jī)器人噴槍軌跡優(yōu)化 [J]. 曾勇,龔俊.  中國機(jī)械工程. 2011(03)
[2]面向直紋曲面的噴涂機(jī)器人噴槍軌跡優(yōu)化 [J]. 曾勇,龔俊,陸保印.  中國機(jī)械工程. 2010(17)
[3]雙目立體測量中多視角深度圖同時融合算法 [J]. 韋虎,張麗艷,張輝.  計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2008(11)
[4]區(qū)域立體匹配算法的實現(xiàn)及改進(jìn) [J]. 王昕,馬巖,楊劍,申盛.  光學(xué)精密工程. 2008(10)
[5]基于Delaunay規(guī)則的無組織采樣點(diǎn)集表面重建方法 [J]. 王永波,盛業(yè)華,閭國年,田鵬,張凱.  中國圖象圖形學(xué)報. 2007(09)
[6]基于三坐標(biāo)測量機(jī)的曲面逆向工程研究 [J]. 陳飛.  機(jī)床與液壓. 2007(08)
[7]納米三坐標(biāo)測量機(jī)不確定度分析與精度設(shè)計 [J]. 楊洪濤,費(fèi)業(yè)泰,陳曉懷.  重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(08)
[8]柔性三坐標(biāo)測量臂的標(biāo)定技術(shù)研究 [J]. 汪平平,費(fèi)業(yè)泰,林慎旺.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2006(03)
[9]一種無需基礎(chǔ)矩陣的魯棒性極線校正算法 [J]. 林國余,張為公.  中國圖象圖形學(xué)報. 2006(02)
[10]三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 [J]. 劉祚時,倪瀟娟.  機(jī)械制造. 2004(08)

博士論文
[1]高精度攝像機(jī)標(biāo)定和魯棒立體匹配算法研究[D]. 鄭志剛.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué). 2008
[2]基于雙目立體視覺原理的自由曲面三維重構(gòu)[D]. 張可.華中科技大學(xué). 2005

碩士論文
[1]基于支持向量機(jī)的軟件可靠性模型研究[D]. 何俊學(xué).蘭州理工大學(xué). 2009
[2]基于多幅圖像序列的三維重建[D]. 佘彥杰.吉林大學(xué). 2006



本文編號：3544970